實驗室常用儀器—離心機篇

離心機是利用離心力對混合液（含有固形物）進行分離和沉淀的一種專用儀器。實驗室常用電動離心機有低速、高速離心機和低速、高速冷凍離心機，以及超速分析、制備兩用冷凍離心機等多種型號。其中以低速（包括大容量）離心機和高速冷凍離心機應用最為廣泛，是生化實驗室用來分離制備生物大分子必不可少的重要工具。在實驗過程中，欲使沉淀與母液分開，常使用過濾和離心兩種方法。但在下述情況下，使用離心方法效果較好。 
　　①　沉淀有粘性或母液粘稠。
　　②　沉淀顆粒小，容易透過濾紙。
　　③　沉淀量過多而疏松。
　　④　沉淀量很少，需要定量測定。或母液量很少，分離時應減少損失。
　　⑤　沉淀和母液必須迅速分開。
　　⑥　一般膠體溶液。

　　1．電動離心機的基本結構和性能

　　①　普通（非冷凍）離心機 
　　這類離心機結構較簡單，可分小型迷你離心機臺式和落地式兩類，配有驅動電機、調速器、定時器等裝置，操作方便。低速離心機其轉速一般不超過4000rpm，臺式高速離心機最大轉速可達18000rpm。

　　②　低速冷凍離心機 
　　轉速一般不超過4000rpm，最大容量為2—4L，是實驗室最常用于大量初級分離提取生物大分子、沉淀物等。其轉頭多用鋁合金制的甩平式和角式兩種，離心管有硬質玻璃、聚乙烯硬塑料和不銹鋼管多種型號。離心機裝配有驅動電機、定時器、調整器（速度指示）和制冷系統（溫度可調范圍為-20—+40℃），可根據離心物質所需，更換不同容量和不同型號轉速的轉頭。

　　③　高速冷凍離心機 
　　轉速可達20000rpm以上，除具有低速冷凍離心機的性能和結構外，高速離心機所用角式轉頭均用鈦合金和鋁合金制成。離心管為具蓋聚乙烯硬塑料制品。這類離心機多用于收集微生物、細胞碎片、細胞、大的細胞器、硫酸沉淀物以及免疫沉淀物等。

　　④　超速離心機 
　　轉速可達50000rpm以上，能使亞細胞器分級分離，并用于蛋白質、核酸分子量的測定等。其轉頭為高強度鈦合金制成，可根據需要更換不同容量和不同型號的轉速轉頭。超速離心機驅動電機有兩種，一種為調頻電機直接升速，另一種為通過變速齒輪箱升速。為了防止驅動電機在高速運轉中產熱，裝有冷卻驅動電機系統（風冷、水冷），限速器、記時器、轉速記錄器等。此外，超速離心機還裝配有抽真空系統。

　　
　　２．使用注意事項

　　（１） 通常離心機都會有登記表，請在使用前確實登記使用者、轉陀、轉速、時間　。 
    （２） 離心管一定要平衡好，放入離心陀時也要注意位置平衡。絕對不要超過離心機或離心陀的最高限轉速。
    （３） 一定要在達到預設轉速后，才能離開離心機；若有任何異狀，要立刻停機。
    （４） 通常聽聲音即可得知離心狀況是否正常，也可注意離心機的震動情形。
    （５） 使用硫酸銨等高鹽溶液樣本后，一定要把離心陀洗干凈，也要清理離心機轉艙。 
    （６） 超高速離心機則因轉速極高，也更加復雜，需要另外的專門訓練才可使用。

    ３．問題與檢討

    （１） 高速以上的離心機為何要冷凍或者抽真空？
    （２） 你已經很小心地把兩只樣本離心管平衡好，但開動離心機后，還是發生不平衡狀況，停機后取出再秤一次，發現兩只離心管還是平衡的，請問為何會發生不平衡？
    （３） 離心陀一般分成懸籃式ｓｗｉｎｇ ｂｕｃｋｅｔ及角型 ａｎｇｕｌａｒ兩大類，使用上有何差別？ 
    （４） 一般論文中記載的離心條件，有人記錄轉速如８,０００ｒｐｍ，有人記錄離心重力�熑纾保�,０００ｇ，二者有何不同？何者較為適當？

    ４．使用步驟，通常使用離心機前都要登記，請養成登記習慣。 
    
　　（１） 設定使用溫度 �熗ǔ�為４℃　后，先把離心陀放入離心艙中，注意離心陀要卡好軸心；關上艙門，離心艙的溫度開始下降，預冷時間要充足。
    （２） 把樣本裝入適當的離心管，雙雙用天平平衡重量，蓋上離心管蓋子并旋緊。
    　　◆ 注意離心管只裝七成滿，雖然加有蓋子，但也可能因離心力太強而外泄。 
    　　◆ 大部分離心管都附有蓋子，注意離心管的蓋子也要一起平衡。
　　    ◆ 離心管通常都會放在碎冰上，注意取出平衡時，要把碎冰的液體擦拭干凈。
　　    ◆ 落單的離心管要用另一只裝有清水的離心管平衡。
　　（３）把平衡好的離心管對稱地放入離心陀中，蓋上離心陀的蓋子，注意有無旋緊。
    　　◆ 若離心陀的蓋子沒旋緊，離心時會掉出來，造成很大的傷害！
    （４）關上離心機艙門，在儀表板上調好所要的轉速與時間�熇�如 ８,０００ｒｐｍ�� ３０ｍｉｎ　。
    　　◆ 注意所用轉速絕對不能超過離心陀的限定，最高轉速通常寫在離心陀上面，例如ＴＧＬ－２０Ｍ的最高轉速為２０,０００ｒｐｍ，但若離心機太老舊，必須往下調降。
　　    ◆ 轉速與時間設定盡量不要太高，例如能使用７,０００ｒｐｍ 者就不要用 ８,０００ｒｐｍ。
    （５） 確定所有步驟無誤后，按Ｓｔａｒｔ鈕開動，離心機漸漸加速，此時要密切監控。
    　　◆ 有些老式的時間轉鈕，設定５ｍｉｎ 以下時，要先轉過１０ｍｉｎ 再轉回５ｍｉｎ。
    　　◆ 按 Ｓｔａｒｔ 的按鈕時，按住時間不能太短，請持續按約一秒鐘后才松開。
    　　◆ 開始加速的時候最危險，若發現聲音不對，或產生大震動，請立刻按 Ｓｔｏｐ。
    （６） 等到離心達到所要的轉速后，確定一切正常才可離去。
    （７） 完成離心時，要等離心陀完全靜止后，才能打開艙門；請盡快取出離心管，先觀察離心管是否完全，以及沉淀的位置，盡速把上清倒出，小心不要把沉淀弄混濁。
    　　◆ 不管所要的是上清或沉淀，請取用干凈的燒杯收集上清，以免有失誤。
　　    ◆ 傾倒上清要很小心，以免把沉淀一起倒出來；若不慎混在一起，就要重來一次。
　　    ◆ 若離心管有漏，要找出原因，并且立刻清理離心陀或離心艙。
    （８） 在兩次離心之間的空檔，不需取出離心陀，但蓋上艙門，勿讓熱空氣流入離心艙。
    （９） 全部使用完畢后，取出離心陀清理，可以用自來水沖洗，并且倒放晾干。離心艙門要打開，等結冰融化后，再稍加擦拭及清理，若有液體漏出，要用清水洗之。也要回頭檢查平衡離心管的天平以及桌面，很容易弄臟，要仔細清理干凈才離開。

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